Роботтың жасалу тарихы

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 14 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасы Білім министрлігі

Астана қаласы

Ғылыми жобаның тақырыбы: «Робототехника тарихы және перспективасы»

Секция: роботехника

Пәні: роботехника

Ғылыми жобаның авторы:

Қадыр Мырза әлі атындағы БИНОМ мектебінің

4 «ж» сыныбының оқушысы

Камалбай Іңкәр Кенжекызы

Ғылыми жобаның жетекшісі:

Қадыр Мырза әлі атындағы БИНОМ мектебінің

мұғалімі, жетекшісі Есмаганбетова Макпал Абдигалиевна

Астана қаласы

2024 жыл

Кіріспе3
Теориялық бөлім4
Практикалық бөлім11
Қорытынды15
Ұсыныс16
Қолданылған әдебиеттер17

Кіріспе:

Заманауи технология әлемінде бізді робототехника қоршап жатыр. Робототехника қазіргі әлемнің маңызды бөлігі болып табылады. Күнделікті өмірде - мектепте, үйде біз көптеген техникалық құрылғыларды қолданамыз: ұялы телефондар, кір жуғыш машиналар, компьютерлік жабдықтар және тағы басқалар, бұлардың барлығы роботтар. Жыл өткен сайын ғылым дамып келеді, зерттеулер бір орында тұрмайды. Бұл сала әлемде өте жылдам дамып келеді.

Біз ғылыми жобамызды «Робототехника» тақырыбына арнауды жөн көрдік. Бұл жұмыстың тақырыбы өзекті болып табылады, өйткені робототехниканың дамуы тұрақты. Жарты ғасыр бұрын пайда болғаннан бері роботтар қарапайым механизмдерден күрделі, тиімді құрылғыларға дейін дамып, мүмкіндіктері жағынан адамдардан асып түсті. Жобаның ғылыми жаңалығы қазіргі уақытта робототехниканы дамытудың «Қазақстан Республикасының ақпараттық технологиялар саласын дамыту» бағдарламасына енгізілгендігінде. Қазақстан Республикасының президенті Қасым-Жомарт Кемелұлы Тоқаев айтқандай: «Мектепте балалар өз қабілеттерін ашуға және жоғары технологиялық бәсекелес әлемде өмірге дайындалуға мүмкіндік алуы керек».

Ғылыми жобаның мақсаты:

Адамзат тарихындағы робототехниканың дамуын қарастыру, қазіргі уақытта оның не екенін және одан әрі даму перспективалары қандай екенін анықтау.

Ғылыми жобаның міндеттері:

Біз өз алдымызға келесі міндеттерді қойдық:

1. роботтардың тарихын зерттеу;

2. робототехника қай жерде пайдалы болуы мүмкін екенін анықтау;

3. роботтардың негізгі түрлерін оқу;

4. біздің жастағы балалар арасында робототехника хоббиі қаншалықты танымал екенін білу үшін сауалнама жүргізу.

Ғылыми жобаның объектісі : сала ретіндегі робототехника.

Зерттеу пәні: роботтар және олардың даму тарихы.

Зерттеу жұмысы бірнеше кезеңдерді қамтиды: теориялық - осы тақырып бойынша әдебиеттерді оқудан және практикалық - сауалнама жүргізу, роботты құру және бағдарламалау, роботты тестілеуден тұрады. Зерттеу барысында келесі әдістер топтары қолданылды: теориялық (әдебиеттік талдау) ; эмпирикалық (сауалнама; статистикалық (жалпы жобаның маңыздылығын бағалау) .

Зерттеудің практикалық маңыздылығы мынада: бұл жобаны дайындау кезінде алынған білім мен дағдылар біздің оқуымызда бізге пайдалы болады және біздің қатарластарымызды қызықтыруы мүмкін.

Гипотеза: егерде, мектеп бағдарламасындағы «Робототехника» сияқты пәнді тереңірек дамытып, оқушыларды кеңірек оқытсақ, болашақтағы жастарымыз өте сауатты да, білімді болады.

Теориялық бөлім

1. 1 Робот және робототехника дегеніміз не?

Соңғы мәліметтерге сәйкес, бүгінде әлемде өнеркәсіптік, тұрмыстық, ойыншық роботтардан бастап 1, 8 миллион түрлі роботтар жұмыс істейді. Бұл ретте роботтардың ең көп саны Оңтүстік Кореяда қолданылады, екінші орынды Сингапур, үшінші орынды Жапония, одан кейін АҚШ, Қытай иеленді. Ал Қазақстанда роботтар әлемдік нарықтың шамамен 0, 25% құрайды, бұл өте аз.

Робот дегеніміз не? Карел Капек сөзімізге «робот» сөзін енгізді. Робот - адамның қимылдары мен әрекеттеріне еліктейтін автоматты құрылғы; бұл оларға енгізілген бағдарлама бойынша операцияларды орындауға және қоршаған ортаға әрекет етуге қабілетті адамның механикалық көмекшілері.

Робототехника (робот және технологиядан) - автоматтандырылған техникалық жүйелерді жасаумен айналысатын қолданбалы ғылым.

«Робототехника» ұғымы Исаак Азимовқа тиесілі және алғаш рет 1941 жылы пайда болды. Ал 1942 жылы ол робототехниканың 3 заңын тұжырымдады:

- Робот адамға зиян тигізе алмайды немесе әрекетсіздігі арқылы адамға зиян келтіруге жол бере алмайды;

- Робот адам берген бұйрықтарға, егер мұндай бұйрықтар бірінші ережеге қайшы келмесе, бағынуы керек;

- Бұл қорғаныс бірінші немесе екінші ережеге қайшы келмесе, робот өзінің бар болуын қорғауы керек.

Робототехника электроника, механика және бағдарламалау сияқты пәндерге сүйенеді. Құрылыс, өндірістік, тұрмыстық, авиациялық, әскери, ғарыштық робототехника бар. Робототехниканы жасау кезінде сіз ережелерді басшылыққа алуыңыз керек, роботтарды бағдарламалауда адамдарға мейірімді қарым-қатынас ең бастысы болуы керек.

1. 2. Роботтың жасалу тарихы

Көптеген адамдар роботтарды тек жаңа технологиялармен байланыстырады. Дегенмен, адамдар сияқты машиналарды жасау идеясы жүздеген жылдар бойы болды. Қазіргі роботтарға ұқсайтын жаратылыстар тіпті мифология мен әдебиетте де кездеседі.

$C:\Users\Лена\Desktop\5672d4e377ef1.jpg$ Роботтарды жасаудың алғашқы идеялары біздің дәуірімізге дейін де пайда болғаны белгілі болды: 3 мыңжылдықтың ортасында мысырлықтар «ойлау машиналарын» ойлап тапты - діни қызметкерлер болжам мен кеңес беру үшін мүсіндердің ішіне жасырынған. (Сурет 1. )

$C:\Users\Лена\Desktop\5672b8426d8ab.jpg$ Орта ғасырларда ең танымал болғаны автоматты сағат механизмдері мен қозғалатын адам фигуралары болды. Осылайша 1495 жылы Леонардо да Винчи машинаның адам сияқты қозғала алатынын көрсету үшін механикалық рыцарьға арналған дизайн жасады. Бірақ Леонардо оны ешқашан жобалаған емес. Бұл Ренессанс өнертабысы тарихтағы алғашқы робот болып саналады. (2-сурет) - Леонардо да Винчи жобасы - механикалық адам.

$C:\Users\Лена\Desktop\5672d5061a31a.jpg$ 1700 жылдардың ортасында сағат шеберлері Пьер-Жаке Дроз және оның ұлы Анри-Луи Дроз автоматты жүйелерді әзірледі. «Android» сөзі соңғысының атынан шыққан. Осылайша олар автоматты суретші құрды. Бұл үстел басында отырған қыз әріптер мен сөздерді ұқыпты қолжазбамен жазып, тіпті иттің суретін де сала алатын. Бұл кезде ол басын жайлап шайқап, қолының қимылымен қабағын дер кезінде түсірді. Содан кейін басқа да ұқсас машиналар болды.

1805 жылға қарай автоматты машиналарды жасауға негіз болған механизмдер пайда болды.

$C:\Users\Лена\Desktop\5672d5575caed.jpg$ (3-сурет) - Пьер-Жак Дроздың механикалық адамы.

19 ғасырдың аяғында чех жазушысы Карл Капектің «Россумови универсал роботтары» («Россумның әмбебап роботтары») пьесасы жарық көрді, ол әлемге «роботтар» сөзін берді - механикалық және интеллектуалдық жағынан адамдардан гөрі кемелді тіршілік иелері.

$C:\Users\Лена\Desktop\6.jpg$ Робототехника тақырыбы әдебиетте Исаак Азимовтың шығармаларында, «Мен, робот» хикаялар циклінде кеңінен және маңызды түрде зерттелген. Енді робототехниканың үш заңын бұл саладан алыс адам да білетін сияқты.

1890 жылы Никола Тесла қашықтан басқару құралын ойлап тапты. Бұл құрылғысыз көптеген заманауи роботтар қозғала алмайды. 1898 жылы Тесла радиомен басқарылатын қайықты сынақтан өткізді, содан кейін бүкіл әлем бойынша роботтардың маршы тоқтау мүмкін болмады.

(4-сурет) - Никола Тесла радиомен басқарылатын қайық.

$C:\Users\Лена\Desktop\7.jpg$ Алғашқы роботтардың бірін 1925 жылы американдық инженер Уэнсли жасаған. Автор оған Televox мырза деген есім берді. Televox-тың ысқырық дыбыстары арқылы адам берген бірнеше түрлі бұйрықтарды есту және орындау мүмкіндігі болды. Ол үй қызметкерін ауыстырып, үй шаруасымен айналысатын.

(5-сурет) - Mister Televox роботы.

$C:\Users\Лена\Desktop\8.jpg$ 1936 жылы кеңес оқушысы Вадим Мацкевич оң қолын көтере алатын нағыз робот жасады - бұл Ресейдегі алғашқы андроид роботы. 1937 жылы Париждегі дүниежүзілік көрменің дипломымен марапатталды. (6-сурет) - Вадим Мацкевичтің Android роботы.

1937 жыл - Өз уақытында танымал болған Электр (Westinghouse компаниясы) биіктігі 2, 5 метр және электрлік басқарудың жетілдірілген жүйесі болды, алдын ала белгіленген 26 команданы орындады және темекі $C:\Users\Лена\Desktop\9.jpg$ шегуді ұсынса, темекіні бірге шегетін. Электроның робот досы- ит Спарко болды. (7-сурет) - Электро роботы және оның робот-иті Спарко.

1950-2000 жылдар - өнеркәсіптік роботтардың алғашқы коммерциялық жетістіктерімен және олардың кейінгі жетілдірілуімен сипатталатын кезең.

1947 жыл - Америкада өнеркәсіптік робот деп аталатын бірінші автоматты электромеханикалық манипулятор енгізілген кезде өнеркәсіптік роботтардың дамуының басталуы.

1960 жылдың басында роботты өндіріс және алғашқы «ақылды машиналарды» пайдалану танымал болды.

$C:\Users\Лена\Desktop\10.jpg$ 1961 - Unimation Нью-Джерсидегі General Motors зауыттарының өндірістік желілеріне роботтарды енгізді. 1965 жылы General Electric компаниясының инженері Ральф Мошер жүк тасымалдауға және осыған ұқсас бірқатар функцияларға арналған жаяу жүк көлігі роботын жасап шығарды. (8-сурет) - Жаяу жүк көлігі роботы.

$C:\Users\Лена\Desktop\11.jpg$ 1967-1969 жылдары еуропалық кәсіпорындарда роботтарды жасау және пайдалану, сондай-ақ Жапонияда роботтандырудың белсенді кезеңі өтті (Unimate Kawasaki robot 2000) . Робототехникадағы техникалық прогресс жақсартылған басқару жүйелеріне көшті. Дамыған сенсорлық жүйе осындай роботтық жүйелерге тән: Unimate, KUKA, FANUC, Hitachi, Westinghouse.

1970 жылдан 2000 жылға дейінгі кезең саланың белсенді өсуімен және дамуымен сипатталады: жаңа контроллерлердің қолданылуы, бағдарламалау тілдерінің дамуы, ғарышқа алғашқы роботтардың ұшырылуы және роботтарды жасайтын машиналардың пайда болуы.

Екі мыңыншы жыл андроидтар мен гуманоидтардың шығуымен ерекшеленді.

$C:\Users\Лена\Desktop\12.jpg$ 1999 жыл - Sony жасаған AIBO робот-иті. Қазіргі уақытта ең озық дамудың түрі еді. Ол итке арналған негізгі командаларды орындап, өзін толығымен тірі ағза сияқты ұстайды. Ол иесімен және қоршаған ортамен өзара әрекеттесу арқылы өзін-өзі дамыта алады. Қызықты факт: иттің иелері AIBO теледидарды «көргенді» жақсы көретінін атап өтті. 2006 жылы корейлік Dasarobot компаниясы Genibo робот итінің аналогын шығарды.

(9-сурет) - AIBO робот-иті.

$C:\Users\Лена\Desktop\13а.jpg$ 2000 жылы ASIMO алғаш рет жүретін роботтар қатарында пайда болды. Honda фирмасы әзірлеген. ASIMO қозғала алады, адамдармен араласады және күнделікті тапсырмаларды орындай алады. (10-сурет) - Honda фирмасының ASIMO роботы.

$C:\Users\Лена\Desktop\14.jpg$ 2004 жылы канадалық физик Марк Тилден жаппай сатылымға арналған гуманоид робот Robosapien ойыншығын жасайды. Бірнеше модификациялардан кейін ол байланыс пен ойын-сауық үшін ең жақсы жүйеге айналды. Бүгінгі күні роботтар дамуын жалғастыруда және олар өз бетінше қозғалып қана қоймай, жүктерді көтеруге, музыкалық аспаптарда ойнауға, үй жануарларына ұқсауға, Марста тау жыныстарының үлгілерін жинауға, халықаралық ғарыш станциясының жұмысын қамтамасыз етуге, сондай-ақ қатысуға қабілетті. Төтенше жағдайларда адамдарды іздестіру және құтқара алатын еді. (11-сурет) - RoboThespian гуманоид тәрізді $C:\Users\Лена\Desktop\15.jpg$ робот.

BigDog - 2005 жылы Boston Dynamics Foster-Miller және NASA бірлесіп жасаған төрт аяқты жауынгерлік робот. (12-сурет) - Жүк тасымалдауға арналған BigDog жауынгерлік роботы.

$C:\Users\Лена\Desktop\16.png$ 2013 жылы Boston Dynamics әлемге тағы бір жобаны көрсетті: Атлас роботы. Біркелкі емес жерлерде екі аяқпен қозғалуға арналған. Бүгінгі таңда жоба жетілдіріліп, бірқатар сынақтардан өтуде.

(13-сурет - Атлас роботы),

$C:\Users\Лена\Desktop\17.jpg$ iCub - Бұл роботтандырылған бала 2004 жылы RobotCub консорциумының когнитивті теорияларды сынау жобасының арқасында пайда болды. (14-сурет) - iCub бала роботы.

$C:\Users\Лена\Desktop\18.jpg$ NAO - 2008 жылы жасалған әзірлеме және бүгінгі күнге дейін 5000 роботқа дейін өсті. Ғылыми зерттеулер мен білім беруге көмектесуге арналған үйлерге, университеттерге және зертханаларға арналған гуман тәрізді және мейірімді робот. Ол студенттерге информатика, математика және физиканы, сондай-ақ робот пен адам әрекетін меңгеруге көмектеседі. (14-сурет) - NAO роботы.

$C:\Users\Лена\Desktop\20.jpg$ 2014 жыл - Айко Чихира (Aiko Chihira) - Toshiba компаниясының гуман тәрізді роботы Токиодағы Нихонбашидегі Мицукоши сауда орталығында жұмыс істей бастады. Ол жапон тілінде сөйлейді (бірақ ол CES 2015 презентациясында ағылшын тілінде лайықты жұмыс жасады) және ымдау тілінде еркін сөйлейді. Айко сауда орталығында жүруге көмектеседі. 15-сурет - Toshiba компаниясынан адам тәрізді робот Айко Чихира.

II. Практикалық бөлім:

2. 1 Роботтардың түрлері

Роботтардың дизайны, олардың сыртқы түрі және олардың мақсаттары өте әртүрлі болуы мүмкін. Кейбір роботтар адамның жұмысын жеңілдету немесе қауіпсіз ету үшін жасалған. Басқалары көңіл көтеру үшін. Өнеркәсіптік роботтар қазіргі кездегі барлық құрылғылардың 80%-дан астамын құрайды. Роботтардың үш буыны бар.

Бірінші буындағы роботтар - бұл нақты, қатаң бағдарламаланған операциялар тізбегін орындауға арналған бағдарламамен басқарылатын роботтар.

Екінші буындағы роботтар - бұл ерікті пішіндегі объектілермен жұмыс істеуге, құрастыру операцияларын орындауға және көптеген сенсорлардың көмегімен сыртқы орта туралы ақпаратты жинауға арналған «сезімтал» роботтар.

$C:\Users\Лена\Desktop\19.png$ Үшінші буын роботтары - адамның физикалық және моторлық функцияларын жаңғыртуға, интеллектуалды мәселелерді шешуге арналған интеллектуалды немесе интеллектуалды роботтар.

Соңғы уақытта роботтар медицинада кеңінен қолданылуда, хирургиялық роботтардың үлгілері жасалуда. Өнеркәсіптік роботтар келесі тапсырмаларды орындайды: сұрыптау, тауарларды жылжыту және дәнекерлеу жұмыстарын орындау. Қауіпті объектілерді су астындағы тексерулер кезінде Қазақстан Республикасының Төтенше жағдайлар қызметі Gnome су астындағы роботтарын пайдаланады. 16-сурет - «Гном» су астындағы робот

Жауынгерлік роботтар телепрезентация құрылғылары болып табылады, бірақ бірнеше модельдер адамсыз тапсырмаларды орындауға қабілетті. Ресейлік ғалымдар атақты гроссмейстерлерді жеңе алатын робот-шахматшы ойлап тапты. Роботтар білім беруде кеңінен қолданылады - жапондық гуманоид әртүрлі тілдерде сөйлесе алады, тапсырмалар бере алады, мимиканы өзгерте алады.

Адам роботтарды үнемі басқарады және олардың не және қалай істейтінін анықтайды.

2. 2. Қазіргі әлемдегі робототехника

Робототехника саласы белсенді дамып келе жатқан және болашағы зор сала. Робототехника - бұл шын мәнінде жоғары технологиялық әлем. Заманауи роботтар фантастикалық және шынайы емес болып көрінеді; робототехникадағы соңғы жаңалықтарды қарастырайық.

Cisco зерттеулеріне сәйкес, 2020 жылдары роботтар пәтер интерьері мен қалалық кеңістіктердің ортақ бөлігіне айналады. Ал Оксфорд университеті ғалымдарының зерттеулері алдағы 10-20 жылда бірқатар танымал мамандықтардың не жойылатынын, не бұл жұмысты жасанды интеллект иеленетінін көрсетті. Роботтар біркелкі жұмыстарды орындауға тура келетін, көбінесе ауыр және қауіпті және сарбаздар, дәрігерлер, риэлторлар және мұғалімдер сияқты мамандықтардағы адамдарды алмастырады. Робототехника - болашақтың мамандығы!

2. 3. Оқушылардан эксперименттік сауалнама жүргізу

Таңдалған тақырыптың өзектілігін және роботтардың күнделікті өмірде кеңінен қолданылуын ескере отырып, біз роботтар тақырыбы көптеген балаларды қызықтырады деп болжадық. Гипотезамызды растау үшін біз 2, 3 және 4 сынып оқушылары арасында сауалнама жүргіздік. Осы мақсатта біз сауалнама құрастырдық (1-қосымша) . Сауалнамаға 2-4 сынып оқушылары қатысты. Барлығы 35 адам. Сауалнама нәтижелері роботтар мен робототехника тақырыбы көптеген оқушыларды қызықтыратынын көрсетті.

Микро зерттеу 1.

Әр сыныптағы зерттеу нәтижелерін толығырақ қарастырайық.

2. 3. 1. 2-3-4-сыныпқа арналған сауалнама

Үлгіге 35 адам кірді.

№1 сұрақ. Диаграмма 1. Сізді роботтар және робототехника тақырыбы қызықтырады ма?

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.